全文摘要
本实用新型公开了一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2生产纯碱的系统，所述系统包括：浓密机、精盐水池、吸氨塔、碳化塔、过滤机、煅烧炉和蒸氨塔，所述浓密机用于对从乙炔发生器中产生的电石渣浆料进行增稠处理，得到固含量为24％‑27％的石灰乳。该系统中将电石渣浆料用作蒸氨塔中回收氨需要的石灰乳，即实现了工业废物电石渣的回收再利用、又降低了电石渣废物的处理成本；利用甲醇装置中副产的CO2气体作为氨盐水碳酸化反应的原料，减少了甲醇装置中CO2气体的排放；同时利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2做纯碱生产的原料，替代了传统氨碱法纯碱生产工艺中的石灰窑工序，降低了纯碱的生产成本、缩短了纯碱的生产流程，达到了资源循环再利用的目的。
主设计要求
1.一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2生产纯碱的系统，所述电石渣浆料来自乙炔发生器中，其特征在于，所述系统包括：浓密机、精盐水池、吸氨塔、压缩机、碳化塔、过滤机、煅烧炉和蒸氨塔，所述浓密机用于对从乙炔发生器中产生的电石渣浆料进行增稠处理，得到固含量为24％-27％的石灰乳；所述精盐水池用于使原盐进行加水溶解，得到饱和粗盐水后再精制成为精盐水；所述吸氨塔与所述精盐水池连接，用于使所述精盐水吸收氨气后生成氨盐水；所述压缩机用于对甲醇装置中副产的CO2气体进行压缩后通入所述碳化塔；所述碳化塔与所述吸氨塔和压缩机连接，用于使氨盐水在所述碳化塔内与CO2气体进行碳酸化反应，产生碳酸氢钠悬浊液；所述过滤机与所述碳化塔连接，用于对所述碳酸氢钠悬浊液进行过滤，得到碳酸氢钠滤饼和母液；所述煅烧炉用于对所述碳酸氢钠滤饼进行煅烧制得纯碱；所述蒸氨塔与所述过滤机和浓密机连接，用于使所述母液和石灰乳在蒸氨塔内反应，蒸出氨气。
设计方案
1.一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的系统，所述电石渣浆料来自乙炔发生器中，其特征在于，所述系统包括：浓密机、精盐水池、吸氨塔、压缩机、碳化塔、过滤机、煅烧炉和蒸氨塔，
所述浓密机用于对从乙炔发生器中产生的电石渣浆料进行增稠处理，得到固含量为24％-27％的石灰乳；
所述精盐水池用于使原盐进行加水溶解，得到饱和粗盐水后再精制成为精盐水；
所述吸氨塔与所述精盐水池连接，用于使所述精盐水吸收氨气后生成氨盐水；
所述压缩机用于对甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体进行压缩后通入所述碳化塔；
所述碳化塔与所述吸氨塔和压缩机连接，用于使氨盐水在所述碳化塔内与CO2<\/sub>气体进行碳酸化反应，产生碳酸氢钠悬浊液；
所述过滤机与所述碳化塔连接，用于对所述碳酸氢钠悬浊液进行过滤，得到碳酸氢钠滤饼和母液；
所述煅烧炉用于对所述碳酸氢钠滤饼进行煅烧制得纯碱；
所述蒸氨塔与所述过滤机和浓密机连接，用于使所述母液和石灰乳在蒸氨塔内反应，蒸出氨气。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浓密机与乙炔发生器之间连接两条管道，一条用于将乙炔发生器中产生的电石渣浆料输送到所述浓密机，另一条用于将所述浓密机溢流产生的上清液返回到乙炔发生器重复利用。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括化灰机，所述化灰机用于将生石灰与电石渣浆料混合，调制成固含量为24％-27％的石灰乳。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括汽轮机，所述汽轮机用于驱动所述压缩机对CO2<\/sub>气体进行压缩，所述汽轮机做功后产生的乏气送所述蒸氨塔作为蒸汽再利用。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述煅烧炉与所述压缩机连接，用于将煅烧过程中产生的CO2<\/sub>气体返回所述压缩机再利用。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸氨塔与所述吸氨塔连接，用于将蒸氨塔中蒸出的氨气通入所述吸氨塔。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括氯化钙装置，所述氯化钙装置与所述蒸氨塔连接，用于对所述蒸氨塔中产生的蒸氨废液进行处理，制得氯化钙固体。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述蒸氨塔为立式筛板塔，通过隔板分为两段，上段为加热分解段，下段为蒸馏段。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述加热分解段上部有氨气出口和母液进口，所述加热分解段下部有液体出口和蒸汽混合气进口，所述蒸馏段上部有混合液进口和蒸汽混合气出口，所述蒸馏段底部有蒸气进气口和排液口。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述液体出口通过预灰桶与所述混合液进口连通，所述蒸汽混合气出口通过预灰桶与所述蒸汽混合气进口连通。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于化工生产资源综合利用领域，更具体地，涉及一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>气体生产纯碱的系统。
背景技术
在电石法聚氯乙烯生产工艺中，粒度为40～60mm的电石在乙炔发生器中与水反应生成乙炔和电石渣浆料，乙炔经过净化后与氯化氢送至氯乙烯转化器合成氯乙烯，再聚合生产聚氯乙烯树脂。生产一吨聚氯乙烯树脂，大约产生电石渣6吨(折100％Ca(OH)2<\/sub>计算)。目前乙炔发生器中产生的电石渣浆料多经重力沉降和过滤后，清液部分回用于生产，而得到的电石渣则用于用于生产水泥、与粉煤灰混合制砖或堆放，这不仅大大降低了对电石渣的回收利用价值，同时电石渣的排放堆积也对环境造成了极大的污染。
在传统煤制甲醇生产工艺中，煤气化后的水煤气中含有大量的CO2<\/sub>气体，经低温下利用精甲醇吸收后，在通过闪蒸和氮气汽提，将CO2<\/sub>气体释放出来，其浓度不低于85.7％，并使精甲醇得到再生，CO2<\/sub>气体放空；生产一吨甲醇副产约2吨的CO2<\/sub>气体，这对环境造成了很大的污染。
在传统的氨碱法生产纯碱工艺中，石灰窑煅烧石灰石生成生石灰和二氧化碳，生石灰经化灰机与水反应后生成24％～27％(换算为纯碱行业使用的滴度单位即为150tt～170tt)浓度的石灰乳，用于氨的循环再生。石灰窑出来的二氧化碳(浓度40％左右)经洗涤压缩后送至碳化塔进行碳酸化反应生成碳酸氢钠悬浊液，再经过滤煅烧后生成纯碱。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种将电石渣浆料与甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体用于纯碱生产的系统，在提高电石渣回收利用价值及回收甲醇装置副产CO2<\/sub>气体的同时，减少传统纯碱生产工艺中的石灰窑工序，降低纯碱的生产成本。
本实用新型提供如下技术方案：
一种利用电石渣浆料生产纯碱的系统，所述电石渣浆料来自乙炔发生器中，所述系统包括：浓密机、精盐水池、吸氨塔、压缩机、碳化塔、过滤机、煅烧炉和蒸氨塔。
所述浓密机用于对从乙炔发生器中产生的电石渣浆料进行增稠处理，得到固含量为24％-27％的石灰乳；所述精盐水池用于使原盐进行加水溶解，得到饱和粗盐水后再精制成为精盐水；所述吸氨塔与所述精盐水池连接，用于使所述精盐水吸收氨气后生成氨盐水。
所述压缩机用于对甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体进行压缩后通入所述碳化塔；所述碳化塔与所述吸氨塔和压缩机连接，用于使氨盐水在所述碳化塔内与CO2<\/sub>气体进行碳酸化反应，产生碳酸氢钠悬浊液；所述过滤机与所述碳化塔连接，用于对所述碳酸氢钠悬浊液进行过滤，得到碳酸氢钠滤饼和母液；所述煅烧炉用于对所述碳酸氢钠滤饼进行煅烧制得纯碱。
所述蒸氨塔与所述过滤机和浓密机连接，用于使所述母液和石灰乳在蒸氨塔内反应，蒸出氨气。
优选地，所述浓缩机与乙炔发生器之间连接两条管道，一条用于将乙炔发生器中产生的电石渣浆料输送到所述浓缩机，另一条用于将所述浓密机溢流产生的上清液返回到乙炔发生器重复利用。
根据本实用新型的一个实施方式，还包括化灰机，所述化灰机用于将生石灰与电石渣浆料混合，调制成固含量为24％-27％的石灰乳。
根据本实用新型的一个实施方式，还包括汽轮机，所述汽轮机用于驱动所述压缩机对CO2<\/sub>气体进行压缩，所述汽轮机做功后产生的乏气送所述蒸氨塔作为蒸汽再利用。
根据本实用新型的一个实施方式，所述煅烧炉与所述压缩机连接，用于将煅烧过程中产生的CO2<\/sub>气体返回所述压缩机再利用。
优选地，所述蒸氨塔与所述吸氨塔连接，用于将蒸氨塔中蒸出的氨气通入所述吸氨塔。
根据本实用新型的一个实施方式，还包括氯化钙装置，所述氯化钙装置与所述蒸氨塔连接，用于对所述蒸氨塔中产生的蒸氨废液进行处理，制得氯化钙固体。
优选地，所述蒸氨塔为立式筛板塔，通过隔板分为两段，上段为加热分解段，下段为蒸馏段。
优选地，所述加热分解段上部有氨气出口和母液进口，所述加热分解段下部有液体出口和蒸汽混合气进口，所述蒸馏段上部有混合液进口和蒸汽混合气出口，所述蒸馏段底部有蒸气进气口和排液口。
优选地，所述液体出口通过预灰桶与所述混合液进口连通，所述蒸汽混合气出口通过预灰桶与所述蒸汽混合气进口连通。
本实用新型提供的一种利用电石渣浆料和甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的系统，将电石渣浆料用作蒸氨塔中回收氨需要的石灰乳，即实现了工业废物电石渣的回收再利用、又降低了电石渣废物的处理成本，同时为纯碱生产开辟了一种新的原料来源；利用甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体作为氨盐水碳酸化反应的原料，减少了甲醇装置中CO2<\/sub>气体的排放；同时利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>做纯碱生产的原料，替代了传统氨碱法纯碱生产工艺中的石灰窑工序，降低了纯碱的生产成本、缩短了纯碱的生产流程，达到了资源循环再利用的目的。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的工艺流程图。
图2为将甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体通入碳化塔的结构示意图。
图3为蒸氨塔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
图1示出了本实用新型提供的一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的工艺流程图。
如图1所示，本实用新型提供的一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的系统，其中，电石渣浆料来自乙炔发生器中，该系统包括：浓密机、精盐水池、吸氨塔、压缩机、碳化塔、过滤机、煅烧炉和蒸氨塔。
所述浓密机用于对从乙炔发生器中产生的电石渣浆料进行增稠处理，得到固含量为24％-27％的石灰乳。所述精盐水池用于使原盐进行加水溶解，得到饱和粗盐水后再精制成为精盐水。所述吸氨塔与所述精盐水池连接，用于使所述精盐水吸收氨气后生成氨盐水。
所述压缩机用于对甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体进行压缩后通入所述碳化塔；所述碳化塔与所述吸氨塔和压缩机连接，用于使氨盐水在所述碳化塔内与CO2<\/sub>气体进行碳酸化反应，产生碳酸氢钠悬浊液。
在碳化塔中，所述氨盐水从碳化塔的顶部进入塔内，而CO2<\/sub>气体从碳化塔的下部进入，氨盐水与上升的气体逆流接触，发生碳酸化反应(俗称碳化)，其反应式为：NaCl+NH3<\/sub>+CO2<\/sub>+H2<\/sub>O＝NaHCO3<\/sub>+NH4<\/sub>Cl，达到饱和后析出NaHCO3<\/sub>晶体，得到NaHCO3<\/sub>悬浊液。
所述过滤机与所述碳化塔连接，用于对所述碳酸氢钠悬浊液进行过滤，得到碳酸氢钠滤饼和母液。所述煅烧炉用于对所述碳酸氢钠滤饼进行煅烧制得纯碱。在煅烧炉内，对碳酸氢钠滤饼进行加热分解，制得纯碱，其主要反应NaHCO3<\/sub>＝Na2<\/sub>CO3<\/sub>+H2<\/sub>O+CO2<\/sub>↑。
所述蒸氨塔与所述过滤机和浓密机连接，用于使所述母液和石灰乳在蒸氨塔内反应，蒸出氨气。所述母液中主要含有氯化铵和未反应的氢氧化氨，将母液通入蒸氨塔，与石灰乳发生反应，NH4<\/sub>Cl+Ca(OH)2<\/sub>＝CaCl2<\/sub>+NH3<\/sub>↑+H2<\/sub>O，用蒸汽蒸出的氨气返回吸氨塔再循环利用。
氨碱法纯碱生产是目前纯碱生产行业应用最为广泛的一种纯碱生产方法，是以原盐和生石灰CaO为主要原料、氨作为中间媒介，盐水经吸氨、碳化得到碳酸氢钠悬浊液和母液，再经过滤煅烧得到纯碱产品。
图2为将甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体通入碳化塔的结构示意图。
如图2所示，所述浓缩机与乙炔发生器之间连接两条管道，一条用于将乙炔发生器中产生的电石渣浆料输送到所述浓缩机，另一条用于将所述浓密机溢流产生的上清液返回到乙炔发生器重复利用。
本实用新型提供的系统还包括化灰机，所述化灰机用于将生石灰与电石渣浆料混合，调制成固含量为24％-27％的石灰乳。
当浓密机浓缩后产生的石灰乳含量达不到24％时，将浓密机浓缩后的电石渣浆料通过管道输送至化灰机中，在化灰机内生石灰与电石渣浆料混合反应来制备固含量为24％-27％的石灰乳，通过调整电石渣浆料与生石灰的用量比，控制调制的石灰乳的浓度范围。
本实用新型提供的系统，还包括汽轮机，所述汽轮机用于驱动所述压缩机对CO2<\/sub>气体进行压缩，所述汽轮机做功后产生的乏气送所述蒸氨塔作为蒸汽再利用。
本实用新型提供的系统，所述煅烧炉与所述压缩机连接，用于将煅烧过程中产生的CO2<\/sub>气体返回所述压缩机再利用。
本实用新型提供的系统，所述蒸氨塔与所述吸氨塔连接，用于将蒸氨塔中蒸出的氨气通入所述吸氨塔。
本实用新型提供的系统，还包括氯化钙装置，所述氯化钙装置与所述蒸氨塔连接，用于对所述蒸氨塔中产生的蒸氨废液进行处理，制得氯化钙固体。
图3示出了蒸氨塔的结构示意图。
如图3所示，所述蒸氨塔为立式筛板塔1，通过隔板2分为两段，上段3为加热分解段，下段4为蒸馏段。所述加热分解段上部有氨气出口5和母液进口6，所述加热分解段下部有液体出口7和蒸汽混合气进口8，所述蒸馏段上部有混合液进口9和蒸汽混合气出口10，所述蒸馏段底部有蒸气进气口，11和排液口12。同时，所述液体出口7通过预灰桶13与所述混合液进口9连通。所述蒸汽混合气出口10通过预灰桶13与所述蒸汽混合气进口8连通。另外，石灰乳通过预灰桶进口14进入。
本实施例中，蒸汽从蒸气进气口11进入蒸馏段，并不断上升，通过蒸汽混合气出口10经预灰桶13和蒸汽混合气进口8进入加热分解段，同时，母液从母液进口6进入加热分解段，并逐步向下流动，与不断上升的蒸汽相遇，将母液加热，并将其中的游离氨蒸出，经氨气出口5导出，输入到吸氨塔中循环利用。经上段加热的母液从液体出口7引出，在预灰桶13内与石灰乳混合后，在约93摄氏度下反应，将氯化铵转化为氢氧化氨，混合液成为调和液，调和液再从混合液进口8引入蒸馏段上部，并靠重力逐步下降和蒸汽逆流相遇，将调和液中的氨蒸出。蒸氨后的蒸氨废液从排液口12排出，用作制氯化钙的原料。
本实施例中，电石渣浆料进入浓密机，经过浓缩后固含量达到24％～27％，浓密机的上层清液进入乙炔发生器循环利用，浓缩后的电石渣通过管道输送至生产纯碱的化灰机中，在化灰机内与生石灰(在电石渣浓度达不到24％时加入生石灰)和水反应，生成符合纯碱生产中浓度为24％～27％的石灰乳后进入储罐，然后送至蒸氨塔的预灰桶，在预灰桶内与蒸氨塔上段来的预热母液在约93℃温度下反应，将氯化铵转化为氢氧化氨，混合液称为调和液，调和液进入蒸氨塔下段，将氨蒸出进入吸氨塔中循环利用，蒸氨废液输送至渣场摊晒后进入氯化钙装置生产氯化钙固体；从蒸氨塔中蒸出的氨气进入吸氨塔，在吸氨塔内与盐水精制来的精盐水混合制成一定比例的氨盐水，氨盐水进入碳化塔后与煤制甲醇装置副产的二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠悬浊液，经过滤机分离出碳酸氢钠滤饼，再经煅烧炉煅烧分解为纯碱，经冷却后包装；过滤机分离出的母液中主要含有氯化铵和未反应的氢氧化氨进入蒸氨塔，与蒸汽直接接触蒸出氨气循环利用，因氨气的回收过程中有损耗，故需要及时补充液氨。
本实用新型提供的一种利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>生产纯碱的系统，将电石渣浆料用作蒸氨塔中回收氨需要的石灰乳，即实现了工业废物电石渣的回收再利用、又降低了电石渣废物的处理成本，同时为纯碱生产开辟了一种新的原料来源；利用甲醇装置中副产的CO2<\/sub>气体作为氨盐水碳酸化反应的原料，减少了甲醇装置中CO2<\/sub>气体的排放；同时利用电石渣浆料与甲醇装置副产的CO2<\/sub>做纯碱生产的原料，替代了传统氨碱法纯碱生产工艺中的石灰窑工序，降低了纯碱的生产成本、缩短了纯碱的生产流程，达到了资源循环再利用的目的。
应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920048546.2
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:63(青海)
授权编号:CN209442660U
授权时间:20190927
主分类号:C01D 7/18
专利分类号:C01D7/18
范畴分类:19F;
申请人:青海盐湖工业股份有限公司
第一申请人:青海盐湖工业股份有限公司
申请人地址:816000 青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市黄河路28号
发明人:李广伍;郭亮;应毅;何志强;陈延军;贡胜军;莫旭功;万广智;曹海燕;王有斌;王龙
第一发明人:李广伍
当前权利人:青海盐湖工业股份有限公司
代理人:李波;刘宇航
代理机构:11334
代理机构编号:北京国帆知识产权代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计